Patent PL-439752-A1 (PL)
Inventor: BORYS PRZEMYSŁAW
IPC: G01N33/487
Filed: 2021-12-06
Abstract: Przedmiotem zgłoszenia jest sposób śledzenia aktywności kanałów jonowych na poziomie molekularnym metodą patch-clamp, która polega tym, że sygnał w formie szeregu czasowego natężenia prądu przez pojedynczy kanał jonowy, w warunkach eksperymentalnych otrzymany metodą patch-clamp pochodzący z materiału biologicznego, którym jest błona komórkowa bądź błona organelli, lub metodą czarnych błon lipidowych, próbkuje się z częstotliwością od 4 kHz do 100 kHz, następnie filtruje dolnoprzepustowo z częstotliwością nie większą niż 0,5 częstotliwości próbkowania, pomiar prowadzi się w temperaturze pokojowej dla parametrów: wartości potencjału błonowego, naprężeniu błony i stężeniach roztworów po obu jej stronach, niezmiennych podczas pomiaru, dla co najmniej pięciu niezależnych serii zawierających co najmniej 10<sup>5</sup> punktów pomiarowych, lub sygnał otrzymany podczas symulacji komputerowej modelu aktywności pojedynczego kanału jonowego, której wynikiem jest zestaw co najmniej 5 szeregów czasowych zawierających co najmniej 10<sup>5</sup> punktów odpowiadających natężeniom prądu przez pojedynczy kanał lub konformacjom identyfikowanych jako otwarcie i zamknięcia, w funkcji czasu, po czym konstruuje się szeregi czasów trwania kolejnych stanów otwarcia i zamknięcia kanału wraz z ich identyfikacją, następnie tworzy się zbiory podobnych N-elementowych podszeregów typu C-O-C-...-O i O-C-O-...-C z szeregu trwania kolejnych stanów kanału, określa ich obsadzenie i odległości w N-wymiarowej przestrzeni fazowej, przy czym jako kryterium podobieństwa podszeregów korzysta się z funkcji korelacji wzajemnej, definiowanej dla szeregów czasowych X<sub>i</sub> i Y<sub>i</sub> jako stosunek ich kowariancji do iloczynu ich odchyleń standardowych, tj. wzór 1 dla ustalonej długości serii (N) i progu korelacji, podczas wyznaczania wspomnianych zbiorów analizuje się kolejne sekwencje rozpoczynające się od danego stanu kanału, sekwencje typu O-C-O-... jako szereg porównawczy dobiera się pierwszą sekwencję, wyklucza indeks pierwszego jej elementu w szeregu wejściowego, następnie wybrany szereg porównawczy porównuje z kolejną niewykluczoną sekwencją, stosując kryterium wartości korelacji wzajemnej pomiędzy podszeregami, przy czym dla wartości korelacji wzajemnej równej lub większej od wprowadzonego progu korelacji, jako nowy szereg porównawczy przyjmuje się szereg, który stanowi średnią ważoną z tych sekwencji do wyczerpania danych wejściowych, po czym wybiera się kolejną sekwencję danego typu i na jej podstawie poszukuje się analogicznie podobnych sekwencji do wyczerpania danych, po wykonaniu tych czynności procedurę powtarza się dla sekwencji rozpoczynających się od innego stanu kanału - najczęściej typu C-O-C-, po wytypowaniu zbiorów podobnych do siebie sekwencji stanów kanału należy sprawdzić ich liczebność oraz wzajemne położenie zbiorów (tworzących klastry) w przestrzeni fazowej, następnie procedurę przeprowadza się ponownie dla innego zestawu parametrów pomiaru (np. stosując inną wartość potencjału) i określa się różnice w położeniach centrów klastrów skorelowanych ze sobą stanów oraz zmiany liczb rozpoznanych klastrów.